FluidSIM軟件在高職液壓與氣動課程中的應用研究

王爽 顧佳超 孟凡榮 李愛淑

摘 要：本文總結了高職液壓與氣動課程教學現狀，提出了FluidSIM軟件在液壓與氣動課程教學的優點，結合項目式教學法介紹了FluidSIM軟件在課堂教學中的應用。

關鍵詞：FluidSIM；液壓與氣動；信息化教學

1 高職液壓與氣動課程教學現狀

“液壓與氣動”課程的傳統教學存在諸多問題：（1）側重理論知識的傳遞，無法與實踐聯系起來，造成基礎相對薄弱的高職高專學生學習與實際脫節的風險[1]；（2）過多的理論教學，會使學生乏味的學習，降低學生學習興趣，減弱學生學習效果，特別是針對高職高專類的學生，學習積極性較差，他們往往更喜歡動手操作，因此，在教學中以學生為主體，提供更多的實踐環節，往往會有更好的效果。[2]（3）課程內容較為復雜，對于基礎薄弱的?？圃盒W生不容易把握，實訓教學受學時、環境、場地和設施等因素影響，難以實現有效教學，信息化教學成為了職業教育教學中的剛性需求。[3]

2 FluidSIM軟件優點

FluidSIM軟件是由德國Festo公司開發，專門用于液壓與氣壓傳動的教學軟件，分兩個部分，FluidSIM-H用于液壓傳動教學，FluidSIM-P用于氣壓傳動教學。[4]FluidSIM軟件可以模擬液壓回路、氣壓回路以及和回路中體現的電氣回路。

2.1 簡單的操作界面

軟件界面左側是元件庫，集成了一百余種標準液壓、電氣和氣動元件圖像符號，拖動元件符號到繪圖區域，就可以完成元件的添加，順次點擊元件連接點，可以生成需要的油路。

2.2 強大的仿真分析功能

一方面，FluidSIM軟件可以用來模擬分析生產實踐中已有液壓或者氣動設備的回路，仿真狀態下，通過軟件可以隨時查看各液壓元件的物理量變化，比如液壓缸的伸出和退回速度、輸出力、節流閥的開度、油口處壓力等，進而預估回路工作情況。[5]另一方面，FluidSIM軟件資源包中有大量液壓元件符號，可以用來設計開發簡單可靠的液壓和氣壓回路。

2.3 教學資源豐富

FluidSIM軟件提供大量液壓元件圖片、功能描述等教學資料，對于復雜重要元件有工作原理剖視圖及其工作原理的動畫演示，方便學習者看清復雜元件內部工作原理和過程。

3 FluidSIM軟件仿真

3.1 教學過程

3.1.1 采用項目式教學，“教、學、做”結為一體

高職學生普遍理論基礎不足，液壓與氣動課程又是一門專業性較強的課程，引入項目式教學，創建合理教學情境，引導學生在完成任務的過程中學習知識、提高技能。改變傳統教學中教師的主體地位，實現以學生為主體；改變以教師教授為主要方法，做到學生自主學習、教師為輔；改變以教材為主要內容，教學內容應貼近企業一線生產實踐。

3.1.2 引入FluidSIM教學軟件

本次項目的任務是：換向回路的設計。需要學生用FluidSIM軟件模擬數控車三爪卡盤換向液壓回路圖，課上學生觀看線上微課，結合課上教師講解FluidSIM軟件，對液壓元件物理模型回路圖進行仿真分析；回路圖反應了相應液壓（氣壓）系統的狀態，因此能夠在設計完回路后，檢驗液壓元件連接的合理性，并驗證回路設計的準確性。

3.2 教學效果

課堂測試結果圖2顯示，班級所有人分數在60分以上。班級中15%的學生成績在60-70分，40%的學生成績在71-80分，35%的學生成績在81-90分，10%的學生成績在91-100分，相比于傳統教學方法來說，成績明顯提高。

4 結論

FluidSIM軟件應用“液壓與氣動”課程教學中有很多明顯的優勢：學生學習的積極性更高，學生化被動學習為自主學習、個性化學習，課上氣氛活躍，學生職業能力得到了更多地鍛煉，教學效率和質量得到了很大提升。綜上，FluidSIM軟件應用在液壓與氣動課程教學中有重要價值。

參考文獻：

[1]周玫.基于AR技術的高職計算機基礎課程教學改革研究[A].旭日華夏（北京）國際科學技術研究院.首屆國際信息化建設學術研討會論文集（一）[C].旭日華夏（北京）國際科學技術研究院，2016：1.

[2]曾文，汪劉一，張殿武.液壓與氣壓傳動課程教學改革研究[J].中國電力教育，2014（08）：116-117.

[3]魏民.在職業教育應用視角下的VR/AR技術[J].中國電化教育，2017（03）：10-15.

[4]郭津津，王曉蘭，袁旭.FluidSIM軟件在《液壓傳動》教學中的應用[J].機床與液壓，2011，39（02）：80-82+39.

[5]楊國平，譚月玲，張帥，趙文杉，閔耀，李岳洪.FluidSIM軟件在《液壓與氣壓傳動》課程實踐教學中的應用[J].液壓氣動與密封，2018，38（02）：43-46.

項目：吉林省教育科學“十三五”規劃課題，《液壓與氣動》課程信息化建設研究（課題編號：GH180816）

作者簡介：王爽（1988-），女，黑龍江綏化人，碩士，助教，主要從事信息化教學技術研究。